Лекции по "Основы теплотехники"

                 Конспект лекций по курсу «Основы теплотехники»

Лекция №1. Введение в курс основы теплотехники.

1) Структура дисциплины и её значение в подготовке инженерных кадров для промышленности.

         Курс теплотехника состоит из двух основных частей: теоретические основы теплотехники (техническая термодинамика, основы теплопередачи); практическая теплотехника (топливо, котельные установки).

Теплотехника – наука, которая изучает методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и конструк-тивные особенности тепловых машин, аппаратов и устройств. Теплота используется во всех областях деятельности человека, в том числе и на транспорте. Данный предмет занимает базовое место  в процессе подготовки будущего специалиста: бакалавра транспорта, транспортной техники и технологий.

2) Перспективы развития энергетики.

         Энергопотребление в начале XXI века демонстрирует устойчивую тенденцию роста во всех регионах и странах мира. За тридцать пять лет (с 1971 по 2006 год) энергопотребление выросло более чем в 2 раза, лишь за последние 10 лет оно увеличилось на 11%. Если посмотреть на структурные составляющие мировой энергетики, то можно видеть, что на 86,8% потребности обеспечиваются за счет полезных ископаемых энергоносителей – угля, нефти, газа и урана, и только 13,2% приходится на долю альтернативных энергоносителей. При этом тенденции изменения в составе энергетических ресурсов на глобальном уровне развиваются крайне медленными темпами. Так, с 1980 г. доля нефти в общей структуре энергоресурсов снизилась с 46 до 35%. По расчетам МЭА, к 2030 году доля нефти в общей структуре потребления энергоресурсов снизится всего лишь на 1%.

В отдельных странах структура потребления энергоресурсов может меняться и более быстрыми темпами, что является следствием проводимой государством стратегии, изменений в запасах природных ископаемых, реак-цией на изменение цен на энергоносители. Так, например, предпринятые Францией и Бельгией меры по развитию атомной энергетики позволили заметно снизить долю потребления нефти и угля. Во многих странах открытие залежей природного газа и завершение строительства международных трубопроводов (например, Германия и Великобритания) также привели к снижению потребления нефти и угля в общей структуре энергопотребления в этих странах. Вместе с тем, по оценкам экспертов, уже через два десятилетия будет остро ощущаться нехватка углеводородных топлив для производства энергии в мире. На этом этапе только атомная энергетика способна удовлетворить всевозрастающие глобальные потребности человечества в энергии на тысячелетия без создания характерной для углеводородных видов топлива выбросов парниковых газов, что оказывает глобальные негативные последствия на климат планеты.

Развитие атомной энергетики – неизбежный процесс в перспективе если не для всех, то для большинства стран мира. Другой вопрос: когда, какими темпами и в каких масштабах должна та или иная страна развивать свою атомную энергетику.

За прошедшее время ядерная энергетика достигла высоких технических и экономических показателей. В настоящее время в мире эксплуатируется 442 энергоблока АЭС, сооружается 30 энергоблоков. Установленная мощность всех указанных энергоблоков составляет около 370 ГВт(э), при этом эксплуатационный опыт составляет 12 тысяч реакторолет.

В 2002 году на АЭС было наработано 2574,2 млрд квт.ч электроэнергии, что составляет 17% от всей вырабатываемой электроэнергии в мире. В 16 странах доля ядерной энергетики превышает 25%. Во Франции же она составляет около 80%.

Таким образом, анализ мировых тенденций развития мировой энергетики показывает, что имеет место постепенный, но устойчивый переход к атомной энергетике. Вполне очевидно, что и развитие казахстанской энергетики рано или поздно пойдет по этому пути. К этой необходимости приведут не только истощение со временем невозобновляемых энергоресурсов, несмотря на их громадные запасы, но и экологическая составляющая, связанная с ограничениями по парниковым выбросам и соблюдением международных стандартов по охране окружающей среды. При этом в перспективе будет расти потребность в электроэнергии, что создает жесткий баланс ее потребления и может быть связано с тенденцией к устойчивому дефициту. Как показывает анализ современного состояния электроэнергетики страны, в настоящее время уже сегодня преобладающей в структуре электропотребления Северной и Западной зон является промышленность (около 70%). В структуре электропотребления Южной зоны доля промышленности составляет 38%, доля коммунально-бытового потребления - 37%. При этом велики потери и в электрических сетях, которые сегодня составляют 10% от выработки электроэнергии.